工程实践与科技创新[4A]常规项目RS422485主从通信协议(2011年3月15日)

工程实践与科技创新[4A]RS485主从通信协议(V1.1发布于2010年3月15日)0.修改记录表1修改记录版本日期作者修改前修改后V1.02007年3月25日袁焱——V1.0a2009年3月19日袁焱表4中Tcr和Trc的最小值定为20ms表4中Tcr和Trc的最小值定为0ms注：物理信道改用支持全双工模式的四线方式V1.12011年3月15日袁焱—规定了统一的异步通信波特率和字节格式。见第10节。1.信息帧的基本结构通信主机和从机间信息传输，以信息帧（数据包）方式进行，信息帧的组成结构应符合表2。信息帧在传输时采用全ASCII字符方式，使其具有较好的可显性和易读性。由通信主机发往从机的信息帧，称为命令帧；由通信从机发往主机的信息帧，称为响应帧。由通信主机发往某特定从机的命令帧，称为单播命令帧；由通信主机发往所有从机的命令帧，称为广播命令帧。响应帧是对确定的单播命令帧的回复，两者有一一对应关系；从机收到广播命令帧，不回复任何响应帧。表2信息帧的基本结构传输时字符（ASCII代码）数编码段表示意义命令帧响应帧1SOI起始标识2[注1]VER通信协议版本号2[注1]ADR目的地址2[注1]CMD1RSPD命令码1/响应标识码2[注1]CMD2RTN命令码2/返回码2[注1]LENGTH参数段字节长度2[注1]LENGTHINFO参数段2[注1]CHKSUM校验和1EOI结束标识注1：传输时使用2倍的字符数，例如若编码段VER的编码为0x10，则传输时使用字符’1’和’0’表示，即ASCII代码0x31，0x30（高位数字对应的字符在先，低位在后）。2.起始标识和结束标识(SOI和EOI)起始标识采用字符’~’，相应ASCII代码为0x7E。结束标识采用字符’\r’（回车符），相应ASCII代码为0x0D。3.通信协议版本号(VER)V1.0对应为0x10。4.目的地址(ADR)在本应用的通信系统中，无论通信主机还是任何一个确定的从机，都具有确定的唯一性标识，称通信机的地址。以下说明地址编码的分配情况。0：分配给通信主机的地址码。1~254（0x01~0xFE）：分配给各通信从机的地址码，从ADR的地址容量角度看，本应用中最多可同时容纳254个通信从机。255（0xFF）：保留，拟作通信主机向所有通信从机传输广播信息时的地址标识。5.命令码1、命令码2(CMD1、CMD2)在命令帧中，命令码CMD1和CMD2组合表示一条命令代码。CMD1是主码，表示一类命令，一般同类命令的CMD1相同；CMD2是辅码，与主码配合，构成命令的唯一性标识。CMD1和CMD2的编码方式，由协议使用者根据业务需要自行确定。6.响应标识码、返回码(RSPD、RTN)在响应帧中，通过响应标识码RSPD指示所对应的命令帧情况，RSPD取所对应命令帧的CMD1的值。通信主机收到该响应帧时，可通过阅读RSPD段，检验是否是与所发命令帧相对应的响应，减少错误响应对通信系统正常工作的影响。当目的接收机（某通信从机）正常接收命令帧（基本结构要素完整，即SOI和EOI存在，长度符合要求），并正确解析命令后，应按要求回复响应帧，且在RTN段中指示“正常回复”。通信从机应按以下顺序，依次对命令帧进行解析：（1）检查VER段；（2）检验CHKSUM；（3）判断CMD1、CMD2的合法性和有效性；（4）检验LENGTH与INFO段实际长度是否相符；（5）判断INFO段中各参数的合法性和有效性。若命令帧解析失败，通信从机通过响应帧的RTN段编码（见表3），向主机指示按以上顺序检验到的第1种错误。表3返回码意义编码正常回复00VER错01CHKSUM错02非法或无效命令03参数段长度错04非法或无效参数057.参数段长度LENGTHLENGTH：0~255（00H~0FFH）8.CHKSUM的计算：除SOI、EOI和CHKSUM外，其他字节累加求模256和，取结果的补码(原码取反加1)。换言之，除SOI、EOI外，其他字节(包括CHKSUM)的原码的模256和应为0。9.参数段INFOINFO段格式及编码，由协议使用者根据业务需要自行定义。信息帧可以没有参数段（相应LENGTH取0）。10.通信时序特性异步通信字节格式：9600Baud，8位数据，无奇偶校验位，1位停止位；Tbb：帧内字节间隔时间；Tcr：命令帧-响应帧间隔时间；Trc：响应帧-下一命令帧间隔时间。表4通信时序特性符号最小值MIN最大值MAXTbb020msTcr0500msTrc0—注：若TbbTbbMAX，则通信接收方可判定帧传输中止；若TcrTcrMIN或TrcTrcMIN，则存在通信接收方无法正确接收的风险；若TcrTcrMAX，则通信主机可判定目的从机不在线。Tbb…SOIEOI命令帧N…SOIEOI命令帧N+1…SOIEOI对命令帧N的响应帧TbbTcrTrc图1通信时序特性11.举例假定命令帧中：VER=0x10;//版本号V1.0ADR=0x01;//目的地址指向编号为1的通信从机CMD1=0x10;CMD2=0x21;//假定0x100x21组合代表某合法命令LENGTH=0x02;//与该命令关联的有2个字节的参数INFO=0x00;0x02;//参数值CHKSUM=0xBA;//以上模256和为0实际发送的是ASCII字符序列：~10011021020002BA\r，其中\r表示回车符。对该命令帧，1号从机回复以下响应帧：VER=0x10;//版本号V1.0ADR=0x00;//目的地址指向通信主机RSPD=0x10;//与命令帧的CMD1取值同RTN=0x00;//正确接收并解析，命令各部分均合法有效LENGTH=0x03;//响应帧含3个字节的参数INFO=0x01;0x020x03;//参数值CHKSUM=0xD7;//以上模256和为0实际发送的是ASCII字符序列：~1000100003010203D7\r，其中\r表示回车符。